Стъклото принадлежи към материалите, чието използване за декорация на фасади даде възможност да им се придаде специален вид, съответстващ на идеята за идеална модерна сграда. Това се улеснява от естетическите качества на стъклената повърхност, която може да бъде огледална, полупрозрачна, цветна. Елегантният външен вид на рамковите конструкции, възможността за получаване на ясни ръбове и правилни завои, големи гладки повърхности също играят роля. Като цяло остъклената сграда изглежда спретнато. Освен това използването на стъкло за фасадна декорация подчертава притежанието на строителите от високи (сложни) технологии, които са резултат от напредъка на иновациите. Това изисква сложно производство на продукти със специални експлоатационни и естетически качества, осигуряващи висока точност при монтажа на конструкции. Всичко това предоставя образ на тези, които могат да изпълнят такава сграда, и на тези, които я използват.
Отношението на професионалистите към стъклото в архитектурата не е еднозначно. Някои критици смятат, че модерна сграда със стъклена фасада може да бъде подходяща във всеки архитектурен контекст, като не преобладава историческата среда, а отразява и умножава нейните шедьоври. Други повдигат проблема с безличието на архитектурата на стъклените сгради, загубата на национални черти в нея. Примерите включват т.нар. „Международният“стил, въведен от Мис ван дер Рое в неговата конструкция на Lake Shore Drive, Seagram Building и много други сгради на ООН в Ню Йорк, Конгреса в Бразилия, Института за хидропроекти в Москва, ни позволява да кажем, че това „стъкло“архитектурата е универсална и еднаква за всяка част на света, както и типични проекти на големи панелни къщи.
На практика използването на полупрозрачни фасади не винаги осигурява висококачествена архитектура, остъкляването не е абсолютен принцип за получаване на модерна престижна сграда, което е валидно във всички случаи. Приложението му не означава, че сградата ще бъде успешна. Стъклото е просто фасаден материал, един от архитектурните инструменти, чието използване трябва да е подходящо в конкретен случай. За да направите това, е необходимо да се удовлетворят много изисквания за бъдещата сграда, което се осигурява от методологията на проектиране. В съответствие с него, като правило, на първо място е архитектурно-планировъчното решение, разработено с отчитане на функцията на сградата, към което се прилага архитектурното и художествено решение, основано на законите на композицията, както и конструктивното решение, са подчинени.
Полупрозрачните фасади, използвани при изграждането на модерни сгради, имат голямо разнообразие по отношение на архитектурните естетически и технически характеристики. Тяхната класификация според тези характеристики дава възможност да се създаде система, която улеснява избора на фасадно решение от архитект. За това се предлага класификация в две посоки - архитектурно и конструктивно решение. В този случай архитектурното решение ще определи избора на фасадно остъкляване в съответствие с архитектурно-планировъчните и архитектурно-художествените изисквания, а конструктивното - в съответствие с изискванията за конструкциите и техните материали.
Класификацията на полупрозрачните фасади по архитектурен дизайн дава възможност да се разграничат следните групи: перфорирани, лентови, плътни, вентилирани със стъклена облицовка, двойни.
Фасади с перфорирано остъкляване (фиг. 1) се използват в архитектурния дизайн на сграда, когато се монтират рамки между носещите елементи на нейната рамка (изпъкнали краища на подове, греди, колони, краища на стени). Оказва се фасада, на която остъклените равнини са разделени хоризонтално и вертикално. В този случай структурите на фасадната система се основават на тавани и също са прикрепени отстрани към стени или колони и отгоре към тавана.
Фасадите с лентово остъкляване (фиг. 2) са създадени от непрекъснати хоризонтални отвори без стени. В резултат на това се образуват подови ивици по една фасада или по целия периметър на сградата, състоящи се от непрекъсната остъклена ивица и непрекъсната непрозрачна част на перваза на стената. Носещите колони и стени в този случай са направени вдлъбнати зад стъклопакета. В този случай конструкциите на фасадната система се основават на тавани или стена на перваза на прозореца, са прикрепени към тавана отгоре и могат да бъдат прикрепени към краищата на стените и колоните.
Плътно остъклените фасади (фиг. 3) представляват хоризонтален и вертикален непрекъснат външен стъклен плик. От вътрешната страна остъкляването се извършва от пода до тавана, от стената до стената. Конструкциите на такава фасада са прикрепени чрез окачване към краищата (водещите ръбове) на междуетажните подове с помощта на конзолни скоби.
Вентилираните фасади със стъклена облицовка създават впечатление за непрекъснато остъкляване на фасадата, докато стаите имат конвенционални прозорци. Те осигуряват остъкляване на стени и слепи секции на фасадата, докато остъкляването на стени и прозорци може да се извърши в една и съща равнина. Такива конструкции са усвоени от фирми, произвеждащи вентилирани фасади и са прикрепени със скоби към външната стена. Те са направени подобно на конвенционалните непрозрачни вентилирани фасади с въздушна междина. Те често се използват в архитектурните решения на съвременните сгради, за да създадат впечатление за солидно остъкляване. Стъклената повърхност над стените играе декоративна роля и покрива изолацията от външни влияния. Външната фуга се състои от ленти с ширина 75 и 80 мм.
Тези системи могат да се използват заедно с всякакви други (перфорирани, лентови и други стъкла) за облицоване на слепи зони.
Двойните фасади (фиг. 4) предполагат непрекъснато остъкляване, но се различават от тези, разгледани по-горе, по това, че имат основния - вътрешен и допълнителен - външен слой остъкляване. Вътрешният и външният слой на фасадата са разположени на различно разстояние един от друг, което може да бъде от няколко дециметра до 2 метра. В същото време допълнителният външен слой, като правило, има едно стъкло и служи като защита срещу пориви на вятъра, валежите и слънцето. Може да се оборудва с отварящи се рамки и сенници. Основният вътрешен слой има двойни или тройни стъклени единици, той може да бъде направен под формата на фасада с масивна, лента, перфорирано остъкляване или всяка друга система.
Не може обаче да не се спомене голям брой критични материали за тези решения [1].
Класификацията на полупрозрачните фасади по дизайнерски решения позволява да се разграничат следните групи: опора-транец, рамка, паяк, структурна, полуструктурна, вентилирана и топло-студена вентилирана, панелна.
Носещата-транцева конструкция се състои от вертикални опори и хоризонтални прегради - транец, сглобени на място. Носещата конструкция остава от вътрешната топла страна. Инсталирането на тази конструкция е доста сложна операция. Елементите за пълнене, т.е. всички изолационни стъкла, панели и крепежни елементи, се доставят отделно и се сглобяват на място. Инсталационният процес се извършва извън сградата. Като правило за монтиране е необходимо монтиране на скеле. В случай на лоши метеорологични условия сглобяването става много по-трудно и вероятността от грешки се увеличава.
Тези конструкции се използват за фасади с перфорирани, лентови, масивни стъкла, както и за вентилирани фасади със стъклена облицовка. В допълнение, те могат да се използват за остъкляване на зимни градини, полупрозрачни покриви, куполи.
Структурата на рамката се състои от рамка, образувана от вертикални опори и хоризонтални прегради, в които се вкарват сглобяеми остъклени рамки. Носещата конструкция остава частично отвън и трябва да бъде изолирана. Дизайнът има редица разлики от подпората-транеца, основната от които е, че инсталирането и остъкляването (монтаж на рамки) се извършва отвътре. Като се вземе предвид фабричната готовност на рамките, можем да кажем, че метеорологичните условия имат много по-малко влияние върху процеса на сглобяване.
Тези конструкции се използват за фасади с плътно остъкляване, с перфорирано и лентово остъкляване, както и за двойни фасади.
Структурното остъкляване се основава на метод за инсталиране на стъклени и изолационни стъклени възли, при който рамките не се виждат на външната равнина на фасадата, поради което се създава ефектът на непрекъсната стъклена повърхност с незабележими шевове. Очила или прозорци с двоен стъклопакет са залепени към алуминиева рамка, вмъкната в рамката на носещия транц, или директно към носещата рамка. В този случай стъклата на прозорците (прозорци с двоен стъклопакет) са в непосредствена близост една до друга и са прикрепени с лепило отвън, без видими закрепващи ленти или други фиксиращи елементи. Носещата рамка остава от вътрешната топла страна. Процесът на монтаж на прозорци с двоен стъклопакет се извършва извън сградата. Като правило за монтиране е необходимо монтиране на скеле. В случай на лоши метеорологични условия сглобяването става много по-трудно и вероятността от грешки се увеличава.
Използва се за фасади с плътно остъкляване, както и за вентилирани фасади със стъклена облицовка, с перфорирано и лентово остъкляване. Трябва да се отбележи, че тези решения се считат за опасни и практически не се използват в редица страни, включително Германия [2].
Полуструктурното остъкляване се различава от структурното остъкляване по това, че всеки стъклен блок е оформен от фиксиращ алуминиев кант, видим отвън, който предотвратява падането на стъклото, ако лепилото е повредено.
Използва се за фасади с плътно остъкляване, както и за вентилирани фасади със стъклена облицовка, с перфорирано и лентово остъкляване.
Остъкляването с паяк е ново решение за остъклени фасади. Въз основа на използването на рамка, оформена от вертикални опори и хоризонтални мостове, в които се вмъкват прозорци с двоен стъклопакет. Уплътняването се постига чрез запълване на пространството между стъклените възли и рамката със специален силиконов уплътнител. Самите изолационни стъкла се държат на специални скоби - паяци, които са прикрепени към носещата рамка.
Използва се за фасади с масивно остъкляване, както и за вентилирани фасади със стъклена облицовка, в слепи зони с перфорирано и лентово остъкляване.
Топло-студените вентилирани фасади са вариант на вентилирани системи и се използват там, където има празни участъци от стени, които не изискват топлоизолация на цялата повърхност. Стъклената повърхност над стените служи само като декоративна роля. В този случай може да се използва лека рамка без термично прекъсване (специални мерки за намаляване на топлинните загуби чрез носещите елементи на рамката), което опростява дизайна и намалява цената на фасадата.
Използва се за вентилирани фасади със стъклена облицовка, върху слепи зони на стени (краища, стени и др.).
Панелните фасади се произвеждат в работилници под формата на готови за монтиране фрагменти. Те вече включват рамка с монтирани прозорци с двоен стъклопакет и отваряеми елементи. Такива фасади се отличават с най-краткото време за производство и монтаж. Инсталационният процес се извършва извън сградата. Като правило за монтиране е необходимо монтиране на скеле. В случай на лоши метеорологични условия сглобяването става много по-трудно и вероятността от грешки се увеличава.
Използва се за фасади с масивно остъкляване, както и за перфорирано остъкляване и лентово остъкляване.
Класификацията на материалите за конструкциите от остъклени фасади предвижда разделянето на следните групи: алуминий, стомана, комбинирани.
Алуминиевите профили обикновено се изработват от "трикомпонентна сплав" алуминий, магнезий, силиций и имат антикорозионно покритие. Алуминият има висока топлопроводимост, така че обикновено всички производители произвеждат два вида профили: "студен" и "топъл". "Студените" профили не са подходящи за отопляеми фасади на сгради. "Топлите" профили имат в своя дизайн топлоизолационна вложка, която осигурява по-добра топлоизолация на профила. Вложката е направена от полиамид, подсилен със стъклени влакна. За да се подобри топло- и звукоизолацията, тя може да бъде направена от полиуретан.
Декоративното довършване на профила се осигурява чрез анодиране, боядисване на прах и имитация на повърхността на различни материали, докато формата на външните наслагвания може да бъде много различна - плоска и кутия, полукръгла и лещовидна.
Стоманените профили отдавна се използват в нашето единично свързване. Сега те са заменени от ново поколение стоманени фасади, които по отношение на устойчивост на топлопроводимост, устойчивост на корозия, дизайн не отстъпват на алуминиевите фасадни системи и имат значителни предимства в цената. Освен алуминиевите, стоманените профили могат да бъдат „топли“и „студени“.
Декоративните покрития се извършват с различни видове бои, които предоставят широки възможности по отношение на цвят, текстура и текстура.
Комбинираните профили са сходни на външен вид с PVC профилите, които са добре познати на всички от пластмасовите прозорци и врати, но отвътре са подсилени с подсилващ стоманен профил. Предимството на фасадата на такива конструкции е възможността за използване на пластмасови прозорци.
Друга възможност за комбинирани конструкции е комбинацията от стоманена рамка и алуминиев профил. Когато трябва да се остъклят големи разстояния, често става икономически целесъобразно да се монтира евтина стоманена рамка, върху която да се закрепят алуминиевите конструкции, като по този начин се увеличи тяхната твърдост.
Декоративните покрития за алуминиеви и стоманени повърхности са подобни на тези, разгледани по-горе (вижте декоративни покрития за стоманени и алуминиеви профили). За PVC профилите довършителните работи се осигуряват чрез ламиниране и поради възможността да се симулират голям брой опции за такива свойства като текстура, текстура и цвят, могат да се копират голямо разнообразие от материали (дърво, метал, камък).
Изборът на архитектурно решение за полупрозрачна фасада не може да бъде случаен или да се основава само на естетически предпочитания. Различните видове сгради имат свои собствени критерии при използването на фасадно остъкляване, от които най-важното трябва да се счита за функционално.
Например, в жилищните сгради, поради особеностите на решенията за планиране, строгите топлотехника, изискванията за противопожарна защита и традиционната икономичност, масивното остъкляване се използва само за ограждане на балкони, по-ниски етажи с обществени помещения и зимни градини на покривите. Понякога може да се използва за всекидневни на представителни апартаменти и апартаменти. В обикновените дневни обаче се монтират традиционни прозорци. Плътното остъкляване е напълно неподходящо в спалня, която изисква уютна и интимна обстановка. Ето защо за жилищни сгради можете да използвате фасади с лента и перфорирано остъкляване, вентилирана система със стъклена облицовка, както и двойни фасади, чийто вътрешен слой може да няма плътно остъкляване, а обикновени прозорци със стени и перваза на прозореца.
Архитектурата на обществените сгради, включително офиси, банки, търговски, спортни и развлекателни центрове, напротив, има тенденция значително да увеличи площта на стъклените фасади. Подходящи са за фасадни системи с перфорирани, лентови и масивни стъкла, както и с двойни чела. Остъкляването на цялата външна стена обаче не винаги е подходящо в обществена сграда. Той е най-търсен в престижни помещения, но не е необходим или дори подходящ за обикновени работни помещения.
Многофункционалните сгради, които включват различни помещения в своята обемно-пространствена структура - жилища, хотелски стаи, офис помещения - представляват най-трудната задача при проектирането. От една страна, фасадната повърхност трябва да бъде подчинена на една архитектурна идея, следователно остъклената фасада на такава сграда, като правило, е обща стъклена стена. Когато реализирате такава идея, двойната фасада е най-подходяща. В същото време е възможно да се организира комбинирана фасада, като се вземе предвид разликата в изискванията за осветление на помещения с различни цели - апартаменти, хотелски стаи, офиси.
Изборът на конструктивно решение и материали за полупрозрачни фасади се основава на тяхната архитектура, възможността за използване на тези конструкции в конкретен случай. Това отчита параметрите на фасадата и тяхното въздействие върху икономическата осъществимост на определени конструкции. В допълнение, важен фактор е процесът на монтаж, който изисква скеле или позволява цялата работа да се извършва от вътрешната страна на сградата, което може да бъде решаващо при неблагоприятни метеорологични условия. Размерите на конструкциите, необходимостта от тяхното укрепване определят избора на материал за профили, рамка и рамки.
Обобщавайки, трябва да се каже, че използването на полупрозрачни фасади в дизайна изисква разглеждане на редица въпроси. Един от инструментите, който ви помага да вземете решение, е класификацията. Той отчита положителните и отрицателните свойства на разглежданите конструкции и целесъобразността на използването за сгради с различни цели.
Следвайки метода за преход от общото към конкретното, на първо място е необходимо да се определи вида на фасадите, като се използва класификацията според архитектурното решение, което позволява да се вземат предвид архитектурно-планировъчните и архитектурно-художествените изисквания за тях. Следващият етап от проектирането е изборът на възможни варианти за фасадни конструкции, въз основа на класификацията по дизайнерски решения. Освен това, като се вземат предвид проектните изисквания и условията на работа, се определят материалите на носещите конструкции и вида на стъклото. По този начин, систематизирането на различни архитектурни и структурни решения на остъклени фасади позволява на архитектите, развиващи архитектурния и художествен облик на съвременните сгради, да създадат желаната композиционна структура, да вземат предвид градоустройствената среда, архитектурното и планировъчното решение на обекта, както и нюансите, произтичащи от взаимовръзката в едно архитектурно решение на функционални, конструктивни, технологични и художествени въпроси.
Кандидат арх., проф. А. А. Магай;
Кандидат Арх., Доц. Н. В. Дубинин
(Статията е публикувана в периодичния вестник МГСУ - 2010 - № 2)
Литература:
1. Гетис К. Двойни стъклени фасади (начало) // ABOK. 2003. No 7. С. 10-17.
Гетис К. Двойни стъклени фасади (продължение) // AVOK. 2003. No 8. S. 22-31.
Гетис К. Двойни стъклени фасади (продължение) // AVOK. 2004. No 1. S. 20-23.
2. Ръководство за високи сгради. Типология и дизайн, строителство и технологии. Per. от английски Москва: OOO Атлант-Строй, 2006 г., 228 с.
